地球越來越熱但土壤卻越來越濕
哈佛大學的研究發現,2011 年至2020 年夏季美國土壤濕度水平上升的主要驅動因素是降水量的增加,而不是氣溫的升高,這對氣候變遷導致土壤乾燥的假設提出了質疑。這項研究強調了在長期土壤濕度趨勢不確定的情況下,準確預測降水量和有效管理農業用水的重要性。
研究表明,造成土壤濕度變化趨勢的原因是降雨模式的變化,而不是溫度的變化。
土壤濕度對野火蔓延的速度、山丘變成泥石流的速度以及農業系統的效率都有著至關重要的影響。隨著人為氣候變遷導致的氣溫持續升高,科學家越來越擔心土壤條件可能會變得更加乾燥。然而,有趣的是,從2011 年到2020 年,在傳統上一年中最熱的夏季,美國57% 的地區土壤濕度都有所上升。
為什麼地球越來越熱,土壤卻越來越濕?
哈佛大學研究人員最近發表的一篇論文發現,降水量而非溫度在很大程度上解釋了土壤濕度的變化趨勢。雨水越多意味著土壤越濕,這一點不足為奇,但這項研究對長期以來認為全球氣溫升高會導致土壤更加乾燥的假設提出了質疑。
哈佛大學約翰-A-保爾森工程與應用科學學院地球與行星科學教授、環境科學與工程教授彼得-赫伯斯(Peter Huybers)是這篇論文的資深作者,他說:”大氣中的水經常被用作乾旱的替代物,但這篇論文強調了土壤水文氣候與大氣溫度和水文氣候之間的區別。”
研究小組發現,溫度升高造成的乾燥在很大程度上被二氧化碳施肥所抵消,因為二氧化碳施肥能讓植物更有效地利用水分。相對於降雨而言,這兩種影響都是次要的,往往會相互抵消,因此降水成為土壤濕度的主要驅動力。
土壤水分測量的挑戰與影響
研究土壤濕度的一個挑戰是資料稀少,衛星資料與地面觀測資料經常脫節。研究團隊將2011 年至2020 年的地面觀測資料與衛星資料進行了比較,發現土壤濕度出現了類似的增長。
這些發現凸顯了改善降水量長期變化預測以應對氣候變遷的重要性,特別是在糧食生產方面。
哈佛大學環境中心研究員盧卡斯-巴爾加斯-澤佩特羅是這項研究的第一作者,他說:”我們沒有非常精確的長期土壤濕度測量數據,但高溫對農業產量的影響與水分供應有很大關係。如果水分充足,植物對溫度的敏感度一般較低,但在乾旱條件下,植物就會遇到大麻煩。”
Vargas Zeppetello 現在是加州大學柏克萊分校的助理教授。他說:「我們的研究結果表明,鑑於全球降水趨勢的不確定性,地表土壤水分減少遠非定局。由於降雨量年際變化的不確定性和長期降雨量預測的不確定性,預測未來幾十年的土壤濕度幾乎是不可能的。”
這種不確定性使得預測農作物的生長條件變得十分困難,因此更需要關注水資源管理策略。
編譯自: ScitechDaily